GR1009868B - Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου - Google Patents

Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου Download PDF

Info

Publication number
GR1009868B
GR1009868B GR20190100297A GR20190100297A GR1009868B GR 1009868 B GR1009868 B GR 1009868B GR 20190100297 A GR20190100297 A GR 20190100297A GR 20190100297 A GR20190100297 A GR 20190100297A GR 1009868 B GR1009868 B GR 1009868B
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
cells
cancer
tumor
activated
antigen
Prior art date
Application number
GR20190100297A
Other languages
English (en)
Inventor
Ιωαννα Διομηδη Ζερβα
Εμμανουηλ Ιωαννη Στρατακης
Ειρηνη Ηλια Αθανασακη
Original Assignee
Ειρηνη Ηλια Αθανασακη
Ιωαννα Διομηδη Ζερβα
Στρατακης, Εμμανουηλ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ειρηνη Ηλια Αθανασακη, Ιωαννα Διομηδη Ζερβα, Στρατακης, Εμμανουηλ filed Critical Ειρηνη Ηλια Αθανασακη
Priority to GR20190100297A priority Critical patent/GR1009868B/el
Publication of GR1009868B publication Critical patent/GR1009868B/el

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2239/00Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46
    • A61K2239/31Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46 characterized by the route of administration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2239/00Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46
    • A61K2239/46Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46 characterised by the cancer treated
    • A61K2239/49Breast
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2239/00Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46
    • A61K2239/46Indexing codes associated with cellular immunotherapy of group A61K39/46 characterised by the cancer treated
    • A61K2239/58Prostate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/46Cellular immunotherapy
    • A61K39/461Cellular immunotherapy characterised by the cell type used
    • A61K39/4614Monocytes; Macrophages
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/46Cellular immunotherapy
    • A61K39/462Cellular immunotherapy characterized by the effect or the function of the cells
    • A61K39/4622Antigen presenting cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/46Cellular immunotherapy
    • A61K39/464Cellular immunotherapy characterised by the antigen targeted or presented
    • A61K39/4643Vertebrate antigens
    • A61K39/4644Cancer antigens
    • A61K39/464499Undefined tumor antigens, e.g. tumor lysate or antigens targeted by cells isolated from tumor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0645Macrophages, e.g. Kuepfer cells in the liver; Monocytes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/10Mineral substrates

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Η παρούσα εφεύρεση σχετίζεται με την εφαρμογή στερεού υποστρώματος ενεργοποιημένου με αυτόλογα κύτταρα όγκου σε ασθενείς που έχουν διαγνωσθεί με καρκίνο του μαστού, του προστάτη, της μήτρας, των ωοθηκών, του εντέρου, του ήπατος, του πνεύμονα, του παγκρέατος, των κακοηθειών της κεφαλής και του λαιμού, της λευχαιμίας καθώς και του μελανώματος. Η παρούσα εφεύρεση παρέχει μεθόδους για την ειδική διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος έναντι των καρκινικών κυττάρων στο πλαίσιο της εξατομικευμένης ιατρικής. Η τεχνολογία συνίσταται στην ex vivo διέγερση αυτόλογων αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων (APCs) με εκχύλισμα αυτόλογων κυττάρων του όγκου και εφαρμογή των ενεργοποιημένων κυττάρων πίσω στον ασθενή. Η ex vivo διέγερση των APC πραγματοποιείται σε στερεό μη βιοδιασπούμενο, μη τοξικό υλικό, το οποίο στη συνέχεια εφαρμόζεται υποδόρια σε θέση προτίμησης. Η εφαρμογή αυτή έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη ειδικής χυμικής και κυτταρικής ανοσοαπόκρίσης στον ξενιστή.

Description

ΕΞΑΤΟΜΙΚΕΥΜΕΝΟ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑ ΚΑΤΑ ΤΟΥ ΚΑΡΚΙΝΟΥ
Η παρούσα εφεύρεση σχετίζεται με την εφαρμογή στερεού υποστρώματος ενεργοποιημένου με αυτόλογα ή ετερόλογα κύτταρα όγκου σε ασθενείς που έχουν διαγνωσθεί με καρκίνο του μαστού, του προστάτη, της μήτρας, των ωοθηκών, του εντέρου, του ήπατος, του πνεύμονα, του παγκρέατος, των κακοηθειών της κεφαλής καί του τραχήλου, της λευχαιμίας καθώς και του μελανώματος.
ΥΠΟΒΑΘΡΟ
Η ανάπτυξη μίας ανοσολογίκής απόκρισης βασίζεται στην επιτυχημένη παρουσίαση του αντιγόνου από τα αντι.γονοπαρουσιαστι.κά κύτταρα (APCs). Η επικρατούσα παραδοσιακή άποψη για την παρουσίαση αντιγόνου είναι ότι ενδοκυττάρια αντιγόνα (ιοι ή αντιγόνα όγκων) παρουσιάζονται από τάξης I αντιγόνα του μείζονος συμπλόκου ίστοσυμβατότητας (MHC) καί ενεργοποιούν CD8<+>κυτταροτοξίκά Τ κύτταρα (Tc), ενώ τα εξωκυττάρι,α αντιγόνα παρουσιάζονται από εξείδίκευμένα APCs με τάξης II MHC μόρια σε CD4<+>Τ βοηθητικά κύτταρα (ΤΗ) κύτταρα. Τα εξωκυττάρι,α αντιγόνα ενδοκυτώνονται. σε φαγοσώματα ή ενδοσώματα τα οποία ωριμάζουν καί υποβάλλονται σε μια σειρά μοριακών αλλαγών, όπως οξίνιση και σύντηξη με οργανίδια που περιέχουν ένζυμα αποικοδόμησης, ιδίως λυσοσώματα. Τα παραγόμενα αντιγονικά πεπτίδια φορτώνονται σε μόρια MHC τάξης II, μεταφέρονταί στην επιφάνεια του κυττάρου καί παρουσιάζονται σε κύτταρα CD4<+>TH[1] . Η ενεργοποίηση των ΤΗαντιπροσωπεύει μία από τις πιο σημαντικές δραστηριότητες του ανοσοποιητικού συστήματος, εφόσον οδηγεί τόσο σε χυμι,κή όσο και κυτταρική ανοσία και ανοχή. Έτσι, οι ΤΗδιεγείρουν τα κύτταρα Β για παραγωγή ειδικών αντισωμάτων ή τα Tcγια θανάτωση κυτταρικών στόχων, ενώ η έκφραση αρνητικών επιφανειακών μαρτύρων καταστέλλει τους δύο τύπους ανοσίας εξασφαλίζοντας τη διατήρηση ομοιόστασης στο ανοσοποιητικό σύστημα.
Η οποίαδήποτε ουσία μπορεί να ενεργοποιήσει μία αναοσολογική απόκριση. Ουσίες μικρού μοριακού βάρους (<2000 d), οι ακτίνες επάγουν ειδική ανοσοαπόκρίση όταν είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένες με ένα μεγαλύτερο ανοσογόνο μόρια, τον φορέα. Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι επίσης απαραίτητη η ταυτόχρονη μη αντιγονοειδική ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος που επιτυγχάνεται με γαλακτοποίηση του αντιγόνου σε ανοσοενισχυτικά.
Ανοχή είναι ένα ανοσολογίκό φαινόμενο με μνήμη και ειδικότητα και χαρακτηρίζεται από απουσία ή καταστολή απόκρισης. Ένας από τους σημαντικότερους μηχανισμούς που συμβάλλουν στη διατήρηση της αυτο-ανοχής είναι η ανάπτυξη της ανοσοκαταστολής. Ο όρος αυτός περιλαμβάνει την ανάπτυξη συγκεκριμένων κυτταρικών πληθυσμών που ασκούν αρνητικές ρυθμιστικές επιδράσεις σε κυτταρικούς στόχους, είτε μέσω κυτταρικής επαφής ή μέσω διαλυτών προϊόντων. Η εμφάνιση ενός νέου αντιγόνου οδηγεί τον οργανισμό σε ανοσολογίκή διέγερση ή καταστολή ανάλογα με τη φύση του αντιγόνου, την οδό ανοσοποίησης, τη συγκέντρωση του αντιγόνου καί την ηλικία του οργανισμού. Η χορήγηση του αντιγόνου με ανοσοενισχυτικό επάγεί ανοσία αντί για ανοχή.
Η ανάπτυξη αποτελεσματικής καί χωρίς παρενέργειες ανοσοποίησης ενάντια στον καρκίνο είναι ένα αινιγματικό καί ανοιχτό θέμα στην έρευνα. Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα είναι η αδυναμία ανοσοαπόκρίσης έναντι, των αντιγόνων που σχετίζονται με τον όγκο (ΤΑΑ) διότι αυτά συνήθως αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα ως αυτο-αντιγόνα. Ωστόσο, τα καρκινικά κύτταρα εκφράζουν πολλαπλά νεοαντιγόνα, τα οποία είναι ειδικά για κάθε όγκο και τις περισσότερες φορές είναι ειδικά για το κάθε άτομο. Τα νεοεπίτοπα δημίουργούνταί στα καρκίνίκά κύτταρα μέσω σημειακών μεταλλάξεων, προσθηκών/δίαγραφών, ενίσχύσεων/δίαγραφών, μετατοπίσεων, αναστροφών κλπ [2], Επειδή τα νεοεπίτοπα εξαιρούνται από την κεντρική ανοχή, θα μπορούσαν να διεγείρουν τη παραγωγή εξειδικευμένων Τ κύτταρων υψηλής συγγένειας. Η επιλογή ενός νεοεπιτόπου, θα μπορούσε να οδηγήσει στην κατασκευή ενός εξατομίκευμένου εμβολίου για τον εκάστοτε ασθενή. Πράγματι, ο εμβολιασμός με βάση τη μεταλλαξιγένεση θα μπορούσε να εντοπίσει πολλαπλά κοινά νεοαντιγόνα, συμπεριλαμβανομένων των mutRas, mutP53, mutVHL, mutEGFR ή mutlDHl [2], τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διάγνωση και τη διαχείριση πρωτοκόλλων θεραπευτικού εμβολιασμού. Ωστόσο, η εισαγωγή τεχνολογιών αλληλούχι,σης επόμενης γενεάς (NGS) έδειξε ότι ο καρκίνος στον άνθρωπο είναι γονιδιακά πολύ πιο περίπλοκος από ότι αρχικά είχε υποτεθεί, αποκαλύπτοντας χιλιάδες μεταλλάξεις που θα μπορούσαν να παρέχουν πιθανά νεοεπίτοπα για παρουσίαση από τα MHC τάξης I μόρια [3,4], Η χαρτογράφηση όλων των σωματικών μεταλλάξεων ενός μεμονωμένου όγκου, που αναφέρεται, ως "mutanome", θα μπορούσε να επιτρέψει την επιλογή των νεοεπιτόπων. Ωστόσο, τα κοινά νεοαντιγόνα του πληθυσμού έχουν χρησιμοποιηθεί ανεπιτυχώς σε τεχνολογίες εμβολίων. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η αποτυχία του εμβολίου έγκειται στην επιλογή νεοεπιτόπου καί του φορέα καθώς καί του ανοσοενισχυτικού. Σύμφωνα με την τεχνολογία των εμβολίων δεύτερης γενιάς, τα νεοεπίτοπα συνδέονται με έναν φορέα καί χορηγούνται με ανοσοενιαχυτικό ή με μεταβλητά βιοδιασπούμενα υλικά που είναι θεωρητικά σχεδιασμένα να στοχεύουν τον όγκο. Ωστόσο, καμία από αυτές τις προσεγγίσεις δεν έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη θεραπεία του καρκίνου. Οι λόγοι, αυτής της αποτυχίας περιλαμβάνουν: 1) Νεοεπίτοπα: η επιλογή τους είναι δύσκολη, χρονοβόρα καί αμφίβολη ως προς την αποτελεσματικότητα ανάπτυξης μίας κατάλληλης ανοσοαπόκρισης, 2) Φορείς: οι περισσότεροί από αυτούς ευνοούν την χυμική έναντι της κυτταρικής ανοσίας καί επειδή τα μόρια αυτά είναι από τη φύση τους ανοσογόνα, παραπλανούν την ανάπτυξη ανοσίας ενάντια στα θεμιτά νεοεπίτοπα, 3) Ανοσοενισχυτικά: μόνο λίγα από τα διαθέσιμα σκευάσματα συνταγογραφούνταί για ανθρώπινη χρήση τα οποία καί πάλι παρουσιάζουν σοβαρές παρενέργειες καί 4) Στοχευμένο βίοδίασπούμενο υλικό: μπορεί να αποδείχθεί χρήσιμο με την πρόοδο της έρευνας, αλλά η ειδική χωρίς παρενέργειες στόχευση εξακολουθεί να είναι ένας πολύ δύσκολος στόχος. Επιπρόσθετα, μία άλλη παράμετρος που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η ύπαρξη ανοσο κατασταλτικών μηχανισμών που σχετίζονται με τον όγκου καί περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων μηχανισμών την ανάπτυξη προερχόμενων από κοκκιοκύτταρα-μακροφάγα κατασταλτικών κυττάρων (MDSCs) [5], τα οποία θα μπορούσαν να ακυρώσουν την ειδική απόκριση ενάντια στα νεοεπίτοπα.
Για να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα, η παρούσα εφεύρεση εκμεταλλεύεται προηγούμενη εμπειρία του εργαστηρίου καί παρουσιάζει το σχεδίασμά καί τη δράση εμφυτεύσιμων εμβολίων κατά του καρκίνου. Χρησιμοποιώντας μία τέτοια τεχνολογία , ο σκοπός της εφεύρεσης που περιγράφεται εδώ είναι η ανάπτυξη εξατομικευμένων εμφυτεύσιμων εμβολίων που διεγείρουν όχι μόνο την χυμική αλλά και την κυτταρική ανοσοαπόκριση έναντι του ειδικού όγκου του κάθε ατόμου. Το όραμα προς μία εξείδίκευμένη ως προς το αντιγόνο ανοσοδίέγερση in vivo θα ήταν να βρεθεί ένας τρόπος για να ενεργοποιηθούν τα κύτταρα ΤΗχωρίς την ανάγκη πρόσθετων ουσιών. Κατά τη φυσική μόλυνση ο οργανισμός αναπτύσσει ανοσοαπόκριση κατά τρόπο εξαρτώμενο από αντιγόνο. Τα αντιγόνα θα είναι ανοσογόνα, εάν καταφέρουν να υποβληθούν σε επεξεργασία καί να παρουσιαστούν από τα APC. Oι αρχικές προσπάθειες προς αυτή την κατεύθυνση ήταν η ανάπτυξη εμφυτεύσιμων ικριωμάτων βίοϋλίκών με ρυθμίζόμενη μορφολογία και χημεία και η δίερεύνηση του κατά πόσο προ-ενεργοποίημένα μακροφάγα που απορροφούνταί σε αυτό το υλικό θα ήταν ικανά να διεγείρουν την ανάπτυξη μίας χυμικής ανοσολογικής απόκρισης [6], Αν καί μία τέτοια προσέγγιση αντιπροσωπεύει έναν εξατομίκευμένο εμβολιασμό, εξαλείφει όλες τις παρενέργειες που οφείλονται στη μη ειδική διέγερση των ανοσοενίσχυτικών.
Η ασφάλεια του εμβολίου είναι ένα σοβαρό θέμα που απασχολεί τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας από την έναρξη της ανάπτυξης της τεχνολογίας εμβολιασμού [7], Αν καί τα νεοεπίτοπα είναι απαλλαγμένα από μολυσματικότητα καί μολυσματικότητα, τα ανοσοενίσχυτικά καί/ή το υλικό του φορέα είναι επιρρεπή σε παρενέργειες, οι οποίες θα μπορούσαν να αξιολογηθούν μόνο μετά από μαζική χρήση, προκαλώντας έτσι σοβαρά ζητήματα βιοηθικής. Η χρήση μη βιοαποικοδομήσιμων εμφυτευμάτων αποφεύγει τις εξαρτώμενες το ανοσοενίσχυτίκό παρενέργειες, παρέχοντας παράλληλα την αναγκαία ανοσοδίέγερση στον ξενιστή [6], Η εφεύρεση που περιγράφεται εδώ επιτρέπει στα APCs υποδοχής να παρουσιάσουν το "mutanome" του όγκου, εξασφαλίζοντας έτσι την καλύτερη παρουσίαση νεοαντιγόνου για κάθε άτομο. Σε μία τέτοια περίπτωση, η αντιγονική διαλογή νεοεπιτόπων πραγματοποιείται με φυσικό τρόπο από τα APCs, τα οποία κατά την εμφύτευση μπορούν να διεγείρουν τα Τ κύτταρα για ανάπτυξη ειδικής ανοσοαπόκρίσης. Το στερεό βιοϋλικό που χρησιμοποιείται για να υποστηρίξει την κυτταρική ανάπτυξη μπορεί να είναι οποίοδήποτε μη-βιοδιασπούμενο, μη-τοξίκό υλικό ικανό να επιτρέπει τη φυσική φόρτωση καί παρουσίαση του αντιγόνου in vitro καί την περαιτέρω ενεργοποίηση της ανοσοαπόκρίσης ϊη νίνο. Με βάση προηγούμενες μελέτες, 3-διάστατα μικροδομημένα με λέιζερ εμφυτεύσιμα ικριώματα πυριτίου (Si-ικριώματα) υποστηρίζουν την προσκόλληση των μακροφάγων ποντικού, επιτρέπουν τη φυσική αντι,γονοπαρουσίαση με αλβουμίνη ανθρώπινου ορού (αντιγόνο) καί τη παραγωγή ειδικού αντισώματος καί φλεγμονωδών κυτοκίνών in vitro. Η εμφύτευση αυτών των φορτωμένων με μακροφάγα ενεργοποιημένων με αντιγόνο Si-ικριωμάτων επάγεί μια ήπια φλεγμονώδη αντίδραση, ταυτόχρονα με την παραγωγή αντιγόνου -ειδικού αντισώματος in νίνο, το οποίο μπορούσε να ανίχνευθεί ακόμη καί 7 μήνες μετά την εμφύτευση [6],
ΠΕΡΙΛΗΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ
Στην παρούσα εφεύρεση παρέχονται μέθοδοί που εφαρμόζονται στο εμφύτευμα κατά του καρκίνου, το οποίο οδηγεί στην ανάπτυξη μίας ειδικής χυμίκής καί κυτταρικής ανοσοαπόκρίσης έναντι των νεοαντίγόνων του όγκου, για εξατομίκευμένη αντίκαρκίνίκή θεραπεία. Η παρούσα εφεύρεση περιγράφει την τεχνολογία για ex νίνο διέγερση των αυτο-APCs με εκχυλίσματα κυττάρων αυτο-όγκου καί εφαρμογή των ενεργοποιημένων κυττάρων πίσω στον ασθενή. Η ex νίνο διέγερση των APC λαμβάνει χώρα σε στερεό μη βίοδίασπούμενο, μη τοξίκό υλικό, το οποίο στη συνέχεια εμφυτεύεται υποδόρια σε θέση προτίμησης.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο του μαστού.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο του προστάτη.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο της μήτρας.
Σε μία προτίμώμενη υλοποίηση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο των ωοθηκών.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο του εντέρου.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο του ήπατος.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωστεί με καρκίνο του πνεύμονα.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωσθεί με καρκίνο του παγκρέατος.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωσθεί με καρκίνο κεφαλής καί λαιμού.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον καρκίνίκά κύτταρα ασθενών που έχουν δίαγνωσθεί με λευχαιμία.
Σε μία προτίμώμενη ενσωμάτωση η τεχνολογία της εφεύρεσης που περίγράφεταί στο παρόν ισχύει για το στερεό υλικό που ενεργοποιείται από τον όγκο ασθενών που έχουν δίαγνωσθεί με μελάνωμα.
Στη παρούσα εφεύρεση μπορούν να χρησιμοποιηθούν ικριώματα από ποικιλία υλικών όπως τιτάνιο, πλατίνα, κοβάλτιο, ασήμι, χρυσός, ατσάλι στη κατηγορία των μετάλλων, πυρίτιο, ζιρκόνιο, οξείδιο του ψευδαργύρου (ΖnΟ), οξείδια αλουμίνιου, φωσφωρίκό ασβέστιο, θειικό ασβέστιο στη κατηγορία των κεραμικών, πολυαιθυλένιο, polydimethylsiloxane (PDMS), PLGA (poly-lactic-co-glycolic acid), PCL (polycaprolactone), polypyrrole (PPy), στη κατηγορία των πολυμερών, κλπ με ιδιαίτερη προτίμηση στο πυρίτιο.
Στη παρούσα εφεύρεση η 3D κατασκευή μπορεί να επιτευχθεί με χημικό ή μηχανικό τρόπο, με ιδιαίτερη προτίμηση στη χρήση λέιζερ υπέρστενων παλμών.
Η εφεύρεση περιλαμβάνει 5 στάδια:
1) Λήψη βιοψίας από τις ογκογόνες εστίες του ασθενούς με τον όποιο τρόπο περίγράφεταί στην κλινική πρακτική καί προετοιμασία κυτταρικού εκχυλίσματος με υπερήχους, με επαναλαμβανόμενη ψύξη/απόψυξη σε υγρό άζωτο, ή όποια άλλη μεθοδολογία περίγράφεταί στη βιβλιογραφία.
2) Αιμοληψία από το ξενιστή μικρής ποσότητας αίματος (π.χ. 10 ml) για απομόνωση λευκών καί καθορισμό της αντιγονίκότητας του καρκίνίκού εκχυλίσματος με τεχνικές κυτταρικού πολλαπλασιασμού, ελέγχου παραγωγής ειδικού αντισώματος, ειδικής ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων, ή όποια άλλη τεχνική προτίμησης.
3) Αιμοληψία από το ξενιστή μεγαλύτερης ποσότητας αίματος (π.χ. 100 ml) για απομόνωση λευκών, καλλιέργεια των λευκών αιμοσφαιρίων σε ικριώματα για προσκόλληση των αντίγονοπαρουσίαστίκών κυττάρων καί απομάκρυνση των μη προσκολλητίκών κυττάρων.
4) In vitro παροχή ανοσογόνου δόσης καρκίνίκού εκχυλίσματος για την επίτευξη της αντίγονοπαρουσίασης
5) Υποδόρια εμφύτευση του ικριώματος στον ασθενή καί παρακολούθηση αποτελεσματικότητας.
Από την ποικιλία των βίοϋλίκών το προτίμούμενο υλικό είναι το 3D ικρίωμα Si με ρυθμίζόμενη μορφολογία καί χημεία. Η επιλογή ενός σκληρού, μη βίοδίασπώ μενού υλικού είναι προτιμητέα για την αποφυγή παρενεργειών των βίοδίασπώ μενών προϊόντων. Επιπλέον, OL 3D επιφάνειες είναι προτιμότερες έναντι των 2D επιφανειών λόγω της μεγαλύτερης ωφέλιμης επιφάνειας που παρέχουν για την ανάπτυξη καί αλληλεπίδραση των κυττάρων. Κατά προτίμηση οι 3D μικρό καί νάνο-δομημένες επιφάνειες Si παράγονταί με χρήση λέιζερ υπέρστενων παλμών, ώστε να παρέχονται επαναλήψίμες μίκρο/νανο διαμορφωμένες περιοχές με ελεγχόμενη υδροφιλίκότητα καί δυνατότητα χημικών τροποποιήσεων [6], Ικριώματα πυριτίου, δομημένα με λέιζερ στενών παλμών σε ενεργειακές πυκνότητες 0.34 J/cm<2>- 1.69 J/cm<2>υποστηρίζουν την προσκόλληση μακροφάγων in vitro, τη προσρόφηση καί παρουσίαση αντιγόνου, την αναγνώριση του αντιγόνου από Τ-λεμφοκύτταρα καί τη παραγωγή ειδικού αντισώματος in vitro. Εμφύτευση των ικριωμάτων απουσία κυττάρων προκαλεί μία ελεγχόμενη μη ειδική ανοσοδίέγερση στον οργανισμό, ενώ παρουσία των ενεργοποιημένων με αντιγόνο μακροφάγων προκαλείταί παραγωγή αντίγονοείδίκού IgG αντισώματος καί ανάπτυξη ειδικών για τον όγκο Tcκυττάρων που επάγουν την απόπτωση των καρκίνίκών κυττάρων.
ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ
Η εφεύρεση περιγράφει λεπτομερώς την ανάπτυξη μίας τεχνολογίας για την παραγωγή εξείδίκευμένων εμφυτεύσίμων ενεργοποιημένων βίοϋλίκών για εξατομίκευμένη θεραπεία του καρκίνου για χρήση σε πάσχοντες ασθενείς με καρκίνο, προκει,μένου το ανοσοποιητικό σύστημα του εκάστοτε ασθενή να επιτεθεί στα κύτταρα του δικού του όγκου.
Oρισμοι
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «καρκίνος» αναφέρεταί σε μία ομάδα ασθενειών που περιλαμβάνουν μη φυσιολογική κυτταρική ανάπτυξη με πιθανότητα εισβολής ή εξάπλωσης σε άλλα μέρη του σώματος
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «εμβόλιο» αναφέρεταί σε ένα βιολογικό παρασκεύασμα που παρέχει ενεργό επίκτητη ανοσία σε μία συγκεκριμένη νόσο.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «χυμίκή ανοσοαπόκρίση» αναφέρεταί σε μια προσαρμοσμένη αντίδραση άμυνας κυρίως ενάντια σε εξωκυττάριους μικροοργανισμούς ή συστατικά με αποτέλεσμα την παραγωγή ειδικών αντισωμάτων.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «κυτταρική ανοσοαπόκρίση» αναφέρεταί σε μια προσαρμοσμένη απόκριση άμυνας κυρίως ενάντια σε ενδοκυτταρίκούς μικροοργανισμούς ή συστατικά με αποτέλεσμα την ειδική θανάτωση του μολυσμένου κυττάρου.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «νεοαναγόνα όγκου» αναφέρεταί σε νεοσυναθέμενα αντιγόνα που προέρχονται από τροποποιημένες πρωτεΐνες όγκου καί δημίουργούνταί ως αποτέλεσμα μεταλλαξίγένεσης των όγκων ή ιικών πρωτεϊνών που δεν έχουν προηγουμένως έρθει σε επαφή με το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «θεραπεία καρκίνου» αναφέρεταί στη χρήση χειρουργικής επέμβασης, ακτινοβολίας, φαρμάκων καί άλλων εφαρμογών για τη θεραπεία, συρρίκνωση ή διακοπή της εξέλιξης ενός καρκίνου.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «Κύριο Σύμπλοκο Ιστοσυμβατότητας» (Major Histocompatibility Complex, MHC) αναφέρεταί σε για μια ομάδα πολυμορφικών μορίων που κωδίκοποιούνται από μια οικογένεια γονιδίων σε όλα τα σπονδυλωτά. Τα μόρια MHC μεσολαβούν τις αλληλεπιδράσεις των κυττάρων τόσο του ανοσοποιητικού συστήματος, όσο καί των σωματικών κυττάρων καί καθορίζουν την ίστοσυμβατότητα του δότη σας περιπτώσεις μεταμοσχεύσεων, την απόκριση ενός οργανισμού σε αντιγόνο όπως κοίτην ανάπτυξη αυτοανοσίας.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «τάξης I αντιγόνα ιστοσυμβατότητας» αναφέρεται σε ετεροδίμερή μόρια που αποτελούνται από μία α αλυσίδα, η οποία κωδίκοποιείται από γονίδια που εδράζουν στο MHC καί τη β2-μίκροσφαίρίνη η οποία κωδίκοποιείται από γονίδιο στο χρωμόσωμα 2 στο ποντίκι καί 15 στον άνθρωπο. Σχηματίζουν σύμπλοκα με αντι.γονι.κά επίτοπα, αναγνωρίζονται από CD8-θετικά Tc κύτταρα καί παίζουν σημαντικό ρόλο στη κυτταρική ανοσία.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «τάξης II αντιγόνα ίστοσυμβατότητας» αναφέρεταί σε ετεροδίμερή μόρια που αποτελούνται από μία α καί μία β αλυσίδα που κωδικοποιούνται από γονίδια που εδράζουν στο MHC. Σχηματίζουν σύμπλοκα με αντιγονικά επίτοπα, αναγνωρίζονται από CD4-θετικά ΤΗκύτταρα καί παίζουν σημαντικό ρόλο στη χυμίκή ανοσία.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα» (antigen presenting cells, APCs) αναφέρεταί σε κύτταρα που εκφράζουν τάξης II αντιγόνα ίστοσυμβατότητας καί παρουσιάζουν το αντιγόνο σαν σύμπλοκο με τα τάξης II μόρια ίστοσυμβατότητας σε Τ βοηθούς (ΤΗ).
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα (ΤΗ) » αναφέρεταί σε CD4-θετικα Τ κύτταρα που αναγνωρίζουν το αντιγόνο σαν σύμπλοκο με τα τάξης II αντιγόνα ίστοσυμβατότητας καί παρέχουν βοήθεια στα Β λεμφοκύτταρα για παραγωγή αντισώματος καί τα Tc για θανάτωση κυτταρικών στόχων.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «κυτταροτοξίκά Τ λεμφοκύτταρα (Tc)» αναφέρεταί σε CDB-θετίκά Τ κύτταρα που αναγνωρίζουν το αντιγόνο σαν σύμπλοκο με τα τάξης I αντιγόνα ίστοσυμβατότητας σε κύτταρα στόχους, τα οποία θανατώνουν με απόπτωση.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «Β λεμφοκύτταρα» αναφέρεταί σε κύτταρα που παράγουν αντιγονο-είδίκό αντίσωμα κατόπιν ενεργοποίησης από ΤΗμέσω ειδικών ή μη ειδικών παραγόντων.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «ανοσοενίσχυτίκά» αναφέρεταί σε ουσίες που επάγουν μη-είδίκή ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της ανοσολογίκής απόκρισης σε ένα αντίγονίκό παράγοντα.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «ανοσοσφαίρίνες (αντισώματα)» αναφέρεταί σε γλυκοπρωτεΐνες που παράγονταί από τα Β λεμφοκύτταρα καί αποτελούν το τελικό προϊόν της χυμίκής ανοσίας.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «κυτοκίνες» αναφέρεταί σε γλυκοπρωτεΐνες που εκκρίνονταί κυρίως από κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, με ιδιαίτερη έμφαση στα Τ λεμφοκύτταρα καί ρυθμίζουν τη κυτταρική διαφοροποίηση, πολλαπλασιασμό, απόπτωση καί γενικότερα την ανοσολογίκή απόκριση καί λειτουργία του οργανισμού.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «ίντερλευκίνη-10 (IL-10)» αναφέρεταί σε μία ΤΗ2κυτοκίνη που καταστέλλει την ανοσολογίκή απόκριση
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «παράγοντας νέκρωσης-α (TNF-a]» αναφέρεται σε μία ΤΗ1κυτοκίνη που ρυθμίζει την ανοσολογίκή απόκριση επάγοντας απόπτωση, καχεξία, φλεγμονή ενώ εμποδίζει τη καρκινογένεση και την ιική διέγερση.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «απόπτωση» αναφέρεταί σε ένα τύπο προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου που χαρακτηρίζεται από βιοχημικά συμβάντα που οδηγούν σε χαρακτηριστικές μεταβολές των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των μεμβρανίκών εκρήξεων (blebbing), της κυτταρικής συρρίκνωσης, του πυρηνικού κατακερματισμού, της συμπύκνωσης της χρωματίνης καί της γενικής καταστροφής του mRNA.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «νέκρωση» αναφέρεταί σε ένα τύπο κυτταρικής βλάβης που οδηγεί σε πρόωρο θάνατο των κυττάρων σε ζωντανούς ιστούς με αυτόλυση, που προκαλείται. από εξωτερικούς παράγοντες όπως λοίμωξη, τοξίνες ή τραύμα που έχουν ως αποτέλεσμα την άναρχη πέψης των κυτταρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας της ακεραιότητας της κυτταρικής μεμβράνης καί της ανεξέλεγκτης απελευθέρωσης των προϊόντων κυτταρικού θανάτου στον εξωκυττάρίο χώρο.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «κύτταρα 4Τ1» αναφέρεταί σε μια κυτταρική σειρά καρκίνου του μαστού που προέρχεται από τον ιστό μαστικού αδένα ενός ποντικού BALB/c. Τα κύτταρα 4Τ1 είναι επιθηλιακής προέλευσης και έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της μετάστασης του καρκίνου του μαστού.
Για τους σκοπούς της παρούσας εφαρμογής, ο όρος «κύτταρα PC3» αναφέρεταί σε μια κυτταρική σειρά ανθρώπινου καρκίνου του προστάτη που χρησιμοποιείται στην έρευνα για τον καρκίνο του προστάτη καί στην ανάπτυξη φαρμάκων.
Προτιμούμενες Εφαρμογές
1. Ανάπτυξη χυμικής και κυτταρικής ανοσολογικής απόκρισης ενάντια σε αυτόλογα κύτταρα όγκου σε ασθενείς με διάγνωση καρκίνου
Η προτιμούμενη εφαρμογή στην παρούσα εφεύρεση είναι η ανάπτυξη χυμικής καί κυτταρικής ανοσολογικής απόκρισης ενάντια σε αυτόλογα κύτταρα όγκου σε ασθενείς με διάγνωση καρκίνου μετά από εμφύτευση ενεργοποιημένων με τα νεοαντιγόνα του όγκου του ξενιστή αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα απορροφημένα σε μη βίοδίασπούμενα βίοϋλικά, για θεραπεία, συρρίκνωση ή διακοπή της εξέλιξης ενός καρκίνου.
Η εφαρμογή αυτής τεχνολογίας περιλαμβάνει λήψη βιοψίας από τις ογκογόνες εστίες του ασθενούς, προετοιμασία κυτταρικού εκχυλίσματος καί καθορισμός της αντιγονικότητάς του λευκά αιμοσφαίρια του ασθενούς που απομονώνονται από μικρή ποσότητας αίματος (π.χ. 10 ml). Η αντιγονίκότητα του εκχυλίσματος με τεχνικές κυτταρικού πολλαπλασιασμού, ελέγχου παραγωγής ειδικού αντισώματος, ειδικής ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων, ή όποια άλλη τεχνική προτίμησης καί συνεπώς καθορίζεται η βέλτιστη δόση του εκχυλίσματος του όγκου για την ανάπτυξη ανοσοαπόκρι,σης ενάντια στον όγκο και αποφυγή ανοχής.
Μετά τον έλεγχο και καθορισμό ογκογονίκότητας η θεραπευτική αγωγή περιλαμβάνει αιμοληψία από τον ασθενή μεγαλύτερης ποσότητας αίματος (π.χ. 100 ml) για απομόνωση λευκών, καλλιέργεια των λευκών αιμοσφαιρίων σε ικριώματα για προσκόλληση των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων, την in vitro παροχή της ανοσογόνου δόσης καρκινικού εκχυλίσματος για την επίτευξη της αντιγονοπαρουσίασης καί τέλος την υποδόρια εμφύτευση του ικριώματος στον ασθενή. Τα αποτελέσματα της θεραπείας αναμένεται να είναι ορατά μια εβδομάδα μετά την εμφύτευση σε εξετάσεις περιφερικού αίματος.
Από την ποικιλία των βίοϋλίκών το προτιμούμενο υλικό είναι το 3D ικρίωμα Si με ρυθμίζόμενη μορφολογία και χημεία. Η επιλογή ενός σκληρού, μη βίοδίασπώ μενού υλικού είναι προτιμητέα για την αποφυγή παρενεργειών των βίοδίασπώ μενών προϊόντων. Επιπλέον, οι 3D επιφάνειες είναι προτιμότερες έναντι των 2D επιφανειών λόγω της μεγαλύτερης ωφέλιμης επιφάνειας που παρέχουν για την ανάπτυξη καί αλληλεπίδραση των κυττάρων. Κατά προτίμηση οι 3D μικρό καί νάνο-δομημένες επιφάνειες Si παράγονται με χρήση λέιζερ υπέρστενων παλμών, ώστε να παρέχονται επαναλήψίμες μίκρο/νανο διαμορφωμένες περιοχές με ελεγχόμενη υδροφιλίκότητα καί δυνατότητα χημικών τροποποιήσεων [6], Ικριώματα πυριτίου, δομημένα με λέιζερ στενών παλμών σε ενεργειακές πυκνότητες 0.34 J/cm<2>- 1.69 J/cm<2>υποστηρίζουν την προσκόλληση μακροφάγων in vitro, τη προσρόφηση καί παρουσίαση αντιγόνου, την αναγνώριση του αντιγόνου από Τ-λεμφοκύτταρα καί τη παραγωγή ειδικού αντισώματος in vitro. Εμφύτευση των ικριωμάτων απουσία κυττάρων προκαλεί μία ελεγχόμενη μη ειδική ανοσοδιέγερση στον οργανισμό, ενώ παρουσία των ενεργοποιημένων με αντιγόνο μακροφάγων δημιουργείται ειδική ανοσοαπόκριση.
2. Ανάπτυξη χυμικής και κυτταρικής ανοσολογικής απόκρισης ενάντια σε ετερόλογα κύτταρα όγκου σε ασθενείς με διάγνωση καρκίνου
Η περισσότερο ακόμη προτίμούμενη εφαρμογή στην παρούσα εφεύρεση είναι η ανάπτυξη χυμικής καί κυτταρικής ανοσολογικής απόκρισης ενάντια σε ετερόλογα κύτταρα όγκου σε ασθενείς με διάγνωση καρκίνου μετά από εμφύτευση ενεργοποιημένων με τα ετερόλογα νεοαντίγόνα του όγκου αντίγονοπαρουσίαστίκά κύτταρα του ξενιστή απορροφημένα σε μη βίοδίασπούμενα βίοϋλίκά, για θεραπεία, συρρίκνωση ή διακοπή της εξέλιξης ενός καρκίνου.
Η εφαρμογή αυτής τεχνολογίας περιλαμβάνει τη χρήση κυτταρικών εκχυλισμάτων ομόλογων όγκων άλλων ασθενών. Με βάση αυτή την εφαρμογή δημιουργούνται τράπεζες ομόλογων όγκων (μαστός, ήπαρ, πνεύμονας κλπ) από πολλούς ασθενείς. Στατιστικά, τα νεοαντίγόνα που θα περιλαμβάνονται σε αυτά τα εκχυλίσματα θα καλύπτουν αν όχι όλους, ένα μεγάλο ποσοστό των ασθενών που φέρουν παρόμοιο τύπο καρκίνου.
Μετά τον έλεγχο καί καθορισμό της ογκογονίκότητας για τον εκάστοτε ασθενή, η θεραπευτική αγωγή περιλαμβάνει αιμοληψία από τον ασθενή μεγαλύτερης ποσότητας αίματος (π.χ. 100 ml) για απομόνωση λευκών, καλλιέργεια των λευκών αιμοσφαιρίων σε ικριώματα για προσκόλληση των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων, την in vitro παροχή της ανοσογόνου δόσης ετερόλογου καρκίνίκού εκχυλίσματος για την επίτευξη της αντιγονοπαρουσίασης και τελος την υποδόρια εμφύτευση του ικριώματος στον ασθενή. Τα αποτελέσματα της θεραπείας αναμένεται να είναι ορατά μία εβδομάδα μετά την εμφύτευση σε εξετάσεις περιφερικού αίματος.
Παράδειγμα 1
Τα αυτόλογα εκχυλίσματα κυττάρων όγκου επάγουν ειδική ανταπόκριση αντισώματος in vitro σε ποντίκια
Η ανοσογονικότητα των αυτόλογων 4Τ1 κυττάρων προσδιορίστηκε in vitro. Τα εκχυλίσματα κυττάρων όγκου που παρήχθησαν με διαδοχική κατάψυξη-απόψυξη σε υγρό άζωτο δοκιμάστηκαν για την ικανότητά τους να επάγουν παραγωγή κυτοκίνών καί ειδικού IgG αντισώματος σε ένα BALB/c σύστημα ανοσοαπόκρισης-οη-chip. Ικριώματα Si φορτωμένα με μακροφάγα [14] επωάστηκαν με εκχυλίσματα από 10<4>, 10<5>ή 10<6>4Τ1 κύτταρα για 24 ώρες. Μετά την απομάκρυνση του αντιγονικού ερεθίσματος και εκτεταμένη πλύση, στο σύστημα προστέθηκαν Τ και Β λεμφοκύτταρα που απομονώθηκαν από σπλήνα BALC/c ποντικιών με διαδικασίες αρνητικής επιλογής και επωάστηκαν για 5 ημέρες. Τα υπερκείμενα καλλιέργειας υποβλήθηκαν σε ποσοτικό προσδιορισμό της παρουσίας των IL-10, TNF-α, ολικής IgG καί ειδικής αντι-4Τ1 IgG με τεχνικές ELISA. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, η υψηλότερη συγκέντρωση IL-10 παρήχθη στη δόση των εκχυλισμάτων των 10<6>4Τ1 κυττάρων τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτης για την ανοχογόνο δόση του αντιγονικού ερεθίσματος που χρησιμοποιήθηκε (ανοχή υψηλής ζώνης). Η δόση των 10<5>κυτταρικών εκχυλισμάτων 4Τ1 παρήγαγε υψηλότερες ποσότητες TNF-a, υποδεικνύοντας την ανοσογόνο φύση αυτής της δόσης. Η χαμηλότερη συγκέντρωση ολικής IgG παρατηρήθηκε στη δόση των 10<6>κυτταρικών εκχυλισμάτων 4Τ1, η οποία σε σύμφωνα με την υψηλότερη συγκέντρωση IL-10, αλλά δεν συσχετίζεται με την ειδική αντι-4Tl IgG, η οποία εμφανίζει τα υψηλότερα επίπεδα στην συγκέντρωση των 10<6>κυτταρικών εκχυλισμάτων 4Τ1. Αυτά τα αποτελέσματα έδειξαν ότι in vitro πειράματα μπορούν να καθορίσουν την ανοσογόνο δόση των εκχυλισμάτων κυττάρων όγκου που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν στα in vivo πειράματα.
Παράδειγμα 2
Εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με αυτόλογα εκχυλίσματα 4Τ1 καρκινικών κυττάρων σε BALB/c ζώα που έχουν αναπτύξει 4Τ1 όγκο, επάγει παραγωγή TNF-a και όη IL-10 ειδική ανοσολογική απόκριση ενάντια στον όγκο
Για τη δημιουργία όγκων σε BALB/c ποντίκια, 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα διαλυμένα σε 100 μl θρεπτικού μέσου καλλιέργειας RPMI χορηγήθηκαν υποδόρια στον δεξί εξωτερικό μηρό. Η ανάπτυξη όγκου ήταν εμφανής σε 7 ημέρες. Τα ζώα που ανέπτυξαν εμφανή όγκο έλαβαν ή μη αγωγή με θεραπευτικά εμβόλια. Τα θεραπευτικά εμβόλια περίελάμβαναν είτε εκχύλισμα 10<5>4Τ1 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε κλασσικό πλήρες ανοσοενισχυτικό του Freund (FCA) σε ενδοπερινιακή χορήγηση, ή εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα. Τα μίκροδομημένα με λέιζερ υποστρώματα πυριτίου [6] 5mm χ 5mm εμφυτεύτηκαν υποδόρια στο οπίσθιο μέρος της πλάτης πειραματικών ποντιχιών μετά από ολική αναισθησία. Το υποκείμενο τοποθετείται με την πλάτη προς τα πάνω καί πραγματοποιείται μία εγκάρσια τομή 0.5 cm, 1cm δεξιά ή αριστερά της σπονδυλικής στήλης στο ύψος του τελευταίου πλευρικού οστού προσέχοντας να μη τραυματιστούν τα αγγεία του δέρματος. Μετά τη τοποθέτηση του ικριώματος γίνεται συρραφή καί το υποκείμενο τοποθετείται σε θερμαινόμενο χώρο για ανάνηψη.
Για την προσκόλληση των μακροφάγων στις επιφάνειες των ικριωμάτων πυριτίου, σπλενοκύτταρα (1χ10<6>κύτταρα/ml) τοποθετήθηκαν σε πλαστικές πλάκες 48 θέσεων στο κέντρο των οποίων είχαν τοποθετηθεί αποστειρωμένα μη-οξείδωμένα ικριώματα χαμηλής τραχύτητας, σε τελικό όγκο 1ml. Μετά από 24-ωρη επώαση τα ικριώματα πυριτίου με τα προσκολλημένα μακροφάγα τοποθετήθηκαν σε νέες πλάκες καί στη καλλιέργεια προστέθηκε εκχύλισμα από 10<5>4Τ1 κύτταρα. Μετά από 24h επώασης το ικρίωμα εμφυτεύτηκε στα πειραματικά ποντίκια, όπως περιγράφηκε παραπάνω.
Δείγματα ορού συλλέγονταί πριν την εμφύτευση, όπως καί 1 έως καί 5 εβδομάδες μετά την εμφύτευση του ικριώματος ή την κλασσική ανοσοποίηση με FCA καί γίνεται έλεγχος των κυτοκίνών IL-10 καί TNF-α με δοκιμασίες ELISA (Εικόνα 2). Τα ζώα που δεν έλαβαν θεραπεία δεν επεβίωσαν πέραν της 3<ης>εβδομάδας μετά την έναρξη της καρκινογένεσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η IL-10, που αποτελεί μία ανοσο κατασταλτική πρωτεΐνη, στα ζώα που δεν εφαρμόσαμε καμία θεραπεία αλλά καί σε αυτά που έλαβαν την κλασσική ανοσοποίηση με FCA, αυξάνεται ακολουθώντας την πορεία του όγκου. Αντίθετα τα ζώα που είχαν λάβει το ενεργοποιημένο εμφύτευμα διατήρησαν τα φυσιολογικά, προ εμφύτευσης, επίπεδα της IL-10 στον ορό (Εικόνα 2Α), υποδεικνύοντας ότι η προτείνόμενη τεχνολογία αναιρεί την IL-10-μεσολαβούμενη ανοσο καταστολή.
Η παρουσία του TNF-a στα ζώα που δεν είχαν λάβει θεραπεία παραμένει σε χαμηλά επίπεδα υποδεικνύοντας την ανικανότητα του οργανισμού να ανταποκρίθεί στην ογκογένεση (Εικόνα 2Β). Τα ζώα που είχαν υποβληθεί σε θεραπεία τόσο με το κλασσικό πρωτόκολλο ανοσοποίησης όσο καί την προτείνόμενη τεχνολογία του εμφυτεύματος έδειξαν αυξημένα επίπεδα TNF-a ιδιαίτερα 4 καί 5 εβδομάδες μετά την θεραπεία υποδεικνύοντας την ικανότητα του οργανισμού να αντιμετωπίσει τον όγκο.
Παράδειγμα 3
Εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με αυτόλογα εκχυλίσματα 4Τ1 καρκινικών κυττάρων σε BALB/c ζώα που έχουν αναπτύξει 4Τ1 όγκο, επάγει παραγωγή ειδικού αντισώματος ενάντια στον όγκο
Μετά τη δημιουργία όγκου σε BALB/c ποντίκια με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα καί θεραπεία είτε με εκχύλισμα 10<5>4Τ1 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε κλασσικό πλήρες ανοσοενισχυτικό του Freund (FCA) σε ενδοπεριτονιακή χορήγηση, ή εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα, όπως περιγράφεται το Παράδειγμα 2, τα δείγματα ορού συλλέγονταί πριν την εμφύτευση, καί 1 έως καί 5 εβδομάδες μετά καί ελέγχονται για την επαγωγή ολικής καί ειδικής αντί-4Τ1 IgG ανοσοσφαίρίνης (Εικόνα 3).
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ενώ υπάρχει μία γενικότερη αύξηση της ολικής IgG με αμφότερες τις θεραπείες (Εικόνα 3Α) η προτείνόμενη τεχνολογία των εμφυτεύσίμων ενεργοποιημένων ικριωμάτων αυξάνει σημαντικά την ειδική αντί-4Τ1 IgG ανοσοσφαιρίνη ιδιαίτερα μία εβδομάδα μετά την εμφύτευση, ενώ στη συνέχεια τα επίπεδα μειώνονται, αλλά παραμένουν σε στατιστικά υψηλότερα επίπεδα σε σχέση με τα ζώα που δεν είχαν λάβει τη θεραπεία (Εικόνα 3Β). Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν την ικανότητα των ικριωμάτων πυριτίου που φέρουν ενεργοποιημένα με αντιγόνο μακροφάγα να επάγουν παραγωγή αντίγονοείδίκού αντισώματος, αποδείκνύοντας την αξία της προτείνόμενης εφεύρεσης.
Παράδειγμα 4
Εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με αυτόλογα εκχυλίσματα 4Τ1 καρκινικών κυττάρων σε BALB/c ζώα που έχουν αναπτύξει 4Τ1 όγκο, επάνει την ανάπτυξη CD4<+>και CD8<+>Τ λεμφοκυττάρων
Μετά τη δημιουργία όγκου σε BALB/c ποντίκια με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα καί θεραπεία είτε με εκχύλισμα 10<5>4Τ1 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε κλασσικό πλήρες ανοσοενισχυτικό του Freund (FCA) σε ενδοπερινιακή χορήγηση, ή εμφύτευση μίκροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα, όπως περιγράφεται το Παράδειγμα 2 τα ζώα θυσιάζονται 2 εβδομάδες μετά, και αναλύονται οι λεμφοκυτταρικοί πληθυσμοί στον σπλήνα. Ακολουθώντας αυτές τις πειραματικές διαδικασίες δείχτηκε με ανοσοφθορισμό καί ανάλυθση με κυτταρομετρία ροής, ότι μόνο η θεραπεία με την προτείνόμενη τεχνολογία των ενεργοποιημένων εμφυτεύσιμων υποστρωμάτων παρουσίασε στατιστικά σημαντική αύξηση των CD4<+>καί CD8<+>Τ λεμφοκυττάρων, υποδεικνύοντας την ενεργοποίηση της κυτταρικής ανοσίας (Εικόνα 4). Ο πληθυσμός των Β λεμφοκυττάρων CD19<+>κύτταρα) δεν δείχνει στατιστικά σημαντικές διαφορές την 2<η>εβδομάδα μετά τη θεραπεία, που είναι σε συμφωνία με την παραγωγή της ειδικής IgG στον ορό αυτών των ζώων, όπως περιγράφεται στο Παράδειγμα 3. Να σημειωθεί ότι τα ζώα χωρίς θεραπεία δεν επιβιώνουν πέρα της 3<ης>εβδομάδας.
Παράδειγμα 5
Εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με αυτόλογα εκγυλίσματα 4Τ1 καρκινικών κυττάρων σε BALB/c ζώα που έχουν αναπτύξει 4Τ1 όγκο, επάγει κυτταρική ανοσοαπόκριση ενάντια στον όγκο
Μετά τη δημιουργία όγκου σε BALB/c ποντίκια με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα και θεραπεία με εμφύτευση μίκροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με 10<5>αυτόλογα 4Τ1 κύτταρα, όπως περιγράφεται το Παράδειγμα 2 τα ζώα θυσιάζονται 1 εβδομάδα μετά, καί ελέγχεται η λειτουργικότητα των λεμφοκυττάρων για κυτταρική θανάτωση στόχου στο πλαίσιο της κυτταρικής ανοσίας, ή ανάπτυξη αντίγονο-είδίκών Β κυττάρων στο πλαίσιο της χυμίκής ανοσίας.
Για τον έλεγχο της ανάπτυξης αντι.γονο-ει.δι.κών Tc κυττάρων, τα λεμφοκύτταρα από την παραπάνω διαδικασία ελέγχθηκαν για την ικανότητά τους να θανατώνουν κύτταρα 4Τ1 όγκου με απόπτωση, μέσω της χρώσης με αννεξίνη, ή νέκρωση μέσω χρώσης με propidium iodite. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σε αναλογία 10:1 λεμφοκύτταρα:4Τ1 κύτταρα παρατηρήθηκε 25% απόπτωση στα κύτταρα του όγκου καί 1,7% νέκρωση (Εικόνα 5).
Για ένα επιπλέον έλεγχο της ανάπτυξης αντίγονο-ειδικών Β καί Τ κυττάρων, τα λεμφοκύτταρα από την παραπάνω διαδικασία επωάστηκαν είτε με θραύσματα 4Τ1 κυττάρων ή με υγιή 4Τ1 κύτταρα, για την ανίχνευση αντίγο -ειδικών Β καί Τ λεμφοκυττάρων, αντίστοιχα. Σημειώνεται ότι τα Β λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν απευθείας το αντιγόνο, ενώ τα Τ λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν το σύμπλοκο MHC/αντιγόνου. Τα αποτελέσματα έδειξαν την παρουσία αντιγονοείδίκών Β καί Τ λεμφοκυττάρων εφόσον >50% καί 40%των κυττάρων αναγνώρισαν θραύσματα 4Τ1 κυττάρων καί υγιή 4Τ1 κύτταρα, αντίστοιχα (Εικόνα 6). Τα αποτελέσματα δείχνουν την ανάπτυξη αντιγονο-είδίκής κυτταρικής ανοσίας, αποδείκνύ όντας την αξία της προτείνόμενης εφεύρεσης.
Παράδειγμα 6
Εμφύτευση μικροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με ετερόλογα εκχυλίσματα PC3 καρκινικών κυττάρων σε BALB/c ζώα που έχουν αναπτύξει PC3 όγκο, επάγει την ανοσοαπόκριση.
Για τη δημιουργία όγκων σε BALB/c ποντίκια, 5Χ10<6>ετερόλογα PC3 κύτταρα χορηγήθηκαν υποδόρια στον δεξί εξωτερικό μηρό και 1 εβδομάδα μετά έλαβαν θεραπευτική αγωγή όπως περιγράφεται στο Παράδειγμα 2. Σε αυτή περίπτωση τα θεραπευτικά εμβόλια περιελάμβαναν είτε εκχύλισμα 5Χ10<6>PC3 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε FCA σε ενδοπερινιακή χορήγηση, εμφύτευση μίκροδομημένων υποστρωμάτων πυριτίου που φέρουν μακροφάγα ενεργοποιημένα με 5Χ10<6>ετερόλογα PC3 κύτταρα ή ελεύθερα ενεργοποιημένα με 5Χ10<6>ετερόλογα PC3 κύτταρα μακροφάγα. Δείγματα ορού συλλέγονταί πριν τη θεραπεία, καθώς καί 1 έως 4 εβδομάδες μετά τις διάφορες θεραπείες. Τα ζώα θυσιάζονται 4 βδομάδες μετά τη θεραπεία καί ελέγχονται για την ανάπτυξη ειδικών κυτταρικών πληθυσμών. Τα ζώα που δεν έλαβαν θεραπεία δεν επεβίωσαν πέραν της 3<ης>εβδομάδας μετά την έναρξη της καρκινογένεσης.
Στην εικόνα 7 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα τα επίπεδα της IL-10 (Εικόνα 7Α) καί TNF-α (Εικόνα 7Β) στον ορό των ζώων που έχουν λάβει τις διάφορες θεραπείες. Σημειώνοντας ότι η IL-10 είναι μία κατασταλτική κυτοκίνη, επομένως η αύξηση της δεν προάγει την άμυνα του οργανισμού ενάντια στον όγκο, παρατηρείταί ότι η θεραπεία με τα μακροφάγα επάγεί σημαντικά τη παραγωγή της IL-10 τη 1<η>εβδομάδα μετά τη θεραπεία καί κατόπιν ακολουθείτο επίπεδα των ζώων που δεν είχαν πάρει θεραπεία. Η θεραπεία με την εμφύτευση των ενεργοποιημένων δομών είναι η μόνη που κρατά την IL-10 σε χαμηλά επίπεδα καθ' όλη τη διάρκεια ελέγχου (Εικόνα 7Α).
Ο TNF-α έχει κυτταροτοξική δράση καί η αύξησή του θα μπορούσε να υποβοηθά την καταστροφή του όγκου, στο πλαίσιο της μη ειδικής απόκρισης. Παρατηρείται ότι θεραπεία με τα ενεργοποιημένα μακροφάγα, ακολουθούμενη από τις θεραπείες με το ενεργοποιημένο εμφύτευμα καί την ανοσοποίηση με FCA αυξάνουν τα επίπεδα του TNF-a την πρώτη εβδομάδα καί διατηρούν τη παραγωγή του παράγοντα σε όλη τη διάρκεια ελέγχου (Εικόνα 7Β).
Η θεραπεία με το ενεργοποιημένα μακροφάγα αυξάνει την ολική IgG ορού, αλλά μόνο προσωρινά, φτάνοντας τα επίπεδα των χωρίς θεραπεία ζώων μετά την 4<η>εβδομάδα (Εικόνα 8Α). Μετά τη χορήγηση των PC3 κυττάρων παρατηρείται αύξηση της ειδικής ανοσοσφαιρίνης, αλλά η παραγωγή της δεν υποστηρίζεται από καμία από τις θεραπείες που εφαρμόστηκαν (Εικόνα 8Β). Σε όλες τις περιπτώσεις η θεραπεία με τη κλασσική τεχνολογία ανοσοποίησης που περιλαμβάνει τη χρήση ανοσοενιαχυτίκού, δεν κατάφερε να τροποποιήσει τους παράγοντες που ελέγχθηκαν.
Η αντιμετώπιση ενός όγκου ενέχεται κατά κύριο λόγο στην κυτταρική ανοσία καί λιγότερο στη χυμίκή. Όπως δείχνουν τα αποτελέσματα η παραγωγή αντισώματος είναι εφικτή σε ορισμένες περιπτώσεις, αλλά είναι εφήμερη, καί προφανώς δεν θα μπορεί να βοηθήσει αποτελεσματικά τον οργανισμό. Για να ελεγχθεί η ανάπτυξη κυτταρικής ανοσίας, τα ζώα θυσιάστηκαν 1 μήνα μετά την εκάστοτε θεραπεία καί εξετάστηκαν ως προς τον αριθμό των Β (CD19+) καίΤ κυπαροτοξίκών (CD8+) κυττάρων στο σπλήνα. Τ αποτελέσματα δείχνουν ότι μόνο τα ζώα που είχαν λάβει τη θεραπεία με την εμφύτευση των ενεργοποιημένων δομών αύξησαν με στατιστικά σημαντικό τρόπο τα ποσοστά των CD8+ κυττάρων σε σχέση με τα ζώα που δεν είχαν λάβει θεραπεία ή είχαν λάβει τη θεραπεία με τα ενεργοποιημένα μακροφάγα ή το ανοσοενιαχυτίκό (Εικόνα 9).
Παράδειγμα 7
Ετερόλογα εκχυλίσματα PC3 κυττάρων όγκου ενεργοποιούν ανοσολογική απόκριση in vitro στον άνθρωπο
Στο πλαίσιο της εφαρμογής της προτείνόμενης τεχνολογίας στον άνθρωπο καθορίστηκε ο αριθμός των κυττάρων για βέλτιστη καλυπτικότητα των επεξεργασμένων με λέιζερ ικριωμάτων πυριτίου, η βέλτιστη συγκέντρωση εκχυλισμάτων κυττάρων όγκου για ενεργοποίηση της πολλαπλασιαστικής ικανότητας ανοσοκυττάρων ανθρώπου, καθώς και η ικανότητα των μικροδομημένων ικριωμάτων πυριτίου που φέρουν ενεργοποιημένα μακροφάγα με εκχύλισμα κυττάρων όγκου να υποστηρίξουν ανοσολογίκή απόκριση in vitro, όπως περίγράφεταί στο Παράδειγμα 1.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η βέλτιστη καλυπτίκότητα επιτυγχάνεται με συγκέντρωση 10<7>λευκών αιμοσφαιρίων/ml (Εικόνα 10). Συνολικά λευκά αιμοσφαίρια που απομονώθηκαν από περιφερικό αίμα εθελοντών, τοποθετήθηκαν σε πλάκες καλλιέργειας καί επωάστηκαν για 24 ώρες. Μετά το τέλος της επώασης τα ικριώματα είτε υποβλήθηκαν σε απεικονιστικές διαδικασίες για παρατήρηση σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, είτε μεταφέρθηκαν σε νέες πλάκες καλλιέργειας για ενεργοποίηση με εκχυλίσματα PC3 κυττάρων καί ανάπτυξη ανοσολογίκής απόκρισης μετά την προσθήκη αυτόλογων Τ καί Β λεμφοκυττάρων.
Η βέλτιστη συγκέντρωση εκχυλισμάτων κυττάρων όγκου για ενεργοποίηση της πολλαπλασιαστικής ικανότητας ανοσοκυττάρων ανθρώπου καθορίστηκε με πειράματα ενσωμάτωσης τριτι,ωμένης θυμίδίνης (<3>HTdR), όπου 2Χ10<5>λευκά αιμοσφαίρια επωάστηκαν σε τελικό όγκο 200μl σε πλάκες καλλιέργειας 96-θέσεων με διάφορες δόσεις εκχυλίσματος PC3 κυττάρων για 4 ημέρες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η βέλτιστη συγκέντρωση για τον πολλαπλασιασμό των λευκοκυττάρων ήταν 5Χ10<4>/ml (Εικόνα 11).
Η διαδικασία ανάπτυξης ανοσολογίκής απόκρισης ακολούθησε το πρωτόκολλο που περίγράφεταί στο Παράδειγμα 1, προσαρμόζοντας τον αριθμό των κυττάρων που χρησιμοποιήθηκαν για την προσκόλληση και την ενεργοποίηση. Τα υπερκείμενα καλλιέργειας υποβλήθηκαν σε ποσοτικό προσδιορισμό της παρουσίας των IL-10, TNF-a, ολικής IgG καί ειδικής αντι-4PC3 IgG με τεχνικές ELISA (Εικόνα 12). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το προτείνόμενο σύστημα ήταν σε θέση να ενεργοποιήσει την παραγωγή IL-10, TNF-a, ολικής IgG καί μικρής ποσότητας ειδικής αντι-4PC3 IgG. Ανάλυση αυτών των ικριωμάτων με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης έδειξε ανέδείξε την ενεργοποίηση των μακροφάγων, καθώς καί τις κυτταρικές επαφές των λεμφοκυττάρων με τα μακροφάγα που οδήγησαν στην ενεργοποίηση της ανοσοαπόκρίσης (Εικόνα 13).
ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ
Η Εικόνα 1 δείχνει τη συγκέντρωση της IL-10 και TNF-a (Α), καθώς και την ολική και ειδική αντί-4Τ1 IgG (Β) στα υπερκείμενα καλλιέργειας ενός συστήματος ανοσοαπόκρίσης -on-chip που αποτελείταί από ενεργοποιημένα με αντιγόνο μακροφάγα - φορτωμένα σε Siίκρίώματα που επωάστηκαν με αυτόλογα Τ καί Β λεμφοκύτταρα. Ο έλεγχος έγινε με διαδικασίες ELISA. Το αντιγονικό ερέθισμα που χρησιμοποιήθηκε περίελάμβανε πλήρη κυτταρικά εκχυλίσματα 4Τ1 κυττάρων στις συγκεντρώσεις 10<4>, 10<5>ή 10<6>κυττάρων.
Απουσία αντίγονίκού ερεθίσματος 0.055 ± 0.002, 0.062 ± 0.007 καί 0 pg / ml IL-10, TNF-a καί IgG ανίχνεύθηκαν αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο 3 πειραμάτων ± SEM.
Η Εικόνα 2 δείχνει τη συγκέντρωση IL-10 (Α) καί TNF-a (Β) στον ορό ζώων που έχουν αναπτύξει καρκίνου του μαστού (μάρτυρας), ζώων που έχουν λάβει ως θεραπεία εκχυλίσματα κυττάρων 4Τ1 γαλακτοποίημένα σε πλήρες ανοσοενισχυτικό του Freund (Freund) καί ζώων που έχουν λάβει ως θεραπεία εμφύτευμα Si-ίκρίώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με τα εκχυλίσματα κυττάρων 4Τ1 (ικρίωμα). Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 3 δείχνει τη συγκέντρωση ολικής IgG (Α) ή ειδικού αντί-4Τ1 IgG αντισώματος (Β) στον ορό ζώων που έχουν αναπτύξει καρκίνου του μαστού (μάρτυρας), ζώων που έχουν λάβει ως θεραπεία εκχυλίσματα κυττάρων 4Τ1 γαλακτωματοποιημένα σε πλήρες ανοσοενισχυτικό του Freund (Freund) καί ζώων που έχουν λάβει ως θεραπεία εμφύτευμα Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με τα εκχυλίσματα κυττάρων 4Τ1 (ικρίωμα). Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 4 δείχνει το ποσοστό των CD4, CD8 καί CD19 κυττάρων στον σπλήνα ποντικιών που έχουν αναπτύξει καρκίνου του μαστού (μάρτυρας), ζώων που έχουν λάβει ως θεραπεία εκχυλίσματα κυττάρων 4Τ1 γαλακτοποίημένα σε πλήρες ανοσοενιαχυτίκό του Freund (Freund) καί ζώων που έχουν λάβει ως θεραπεία εμφύτευμα Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με τα εκχυλίσματα κυττάρων 4Τ1 (ικρίωμα).), τέσσερις εβδομάδες μετά την έναρξη της θεραπείας. Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 5 δείχνει το ποσοστό των αποπτωτικών (Α) καί νεκρωτικών (Β) 4Τ1 κυττάρων μετά από επώαση σε διαφορετικές αναλογίες με λεμφοκύτταρα από ζώα-μάρτυρες (μάρτυρα) ή ζώα που φέρουν όγκο 4Τ1 εμφυτευμένα με Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με εκχύλισμα 4Τ1 κυττάρων μία εβδομάδα μετά την εμφύτευση (καρκίνος-θεραπεία).
Η Εικόνα 6 δείχνει την εξείδίκευση των Τ κυττάρων (μαύρη ράβδος, εκφρασμένη ως επί τοίς εκατό των κυττάρων που έχουν αναγνωριστεί) καί των Β κυττάρων (γκρίζα ράβδος, εκφρασμένη ως μέσος αριθμός κυττάρων ανά οπτικό πεδίο) απομονωμένα από ζώα μάρτυρες (μάρτυρας) ή ζώα που φέρουν όγκο 4Τ1 εμφυτευμένα με Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με εκχύλισμα 4Τ1 κυττάρων μία εβδομάδα μετά την εμφύτευση (καρκίνος-θεραπεία), για κύτταρα 4Τ1 ή εκχυλίσματα 4t1, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 7 δείχνει τα επίπεδα της IL-10 (Α) και του TNF-α (Β) στον ορό των ποντικιών που φέρουν καρκίνο του προστάτη (μάρτυρας) ή εμφυτεύθηκαν με Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με τα κύτταρα PC3 εκχυλίσματα (ικρίωμα) ή έλαβαν εκχύλισμα 5Χ10<6>PC3 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε FCA σε ενδοπερινιακή χορήγηση (Freund), ή έλαβαν ελεύθερα μακροφάγα ενεργοποιημένα με 5Χ10<6>ετερόλογα PC3 κύτταρα (μακροφάγα). Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 8 δείχνει το ποσοστό αύξησης ολικής καί αντι-PC3 IgG στον ορό των ποντικιών που φέρουν καρκίνο του προστάτη (μάρτυρας) ή εμφυτεύθηκαν με Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με τα κύτταρα PC3 εκχυλίσματα (ικρίωμα) ή έλαβαν εκχύλισμα 5Χ10<6>PC3 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε FCA σε ενδοπερίνίακή χορήγηση (Freund), ή έλαβαν ελεύθερα μακροφάγα ενεργοποιημένα με 5Χ10<6>ετερόλογα PC3 κύτταρα (μακροφάγα). Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 9 δείχνει το ποσοστό των CD8 καί CD19 θετικών κυττάρων στην σπλήνα ποντικιών που φέρουν καρκίνο του προστάτη (μάρτυρας) ή εμφυτεύθηκαν με Si-ικριώματα φορτωμένα με μακροφάγα ενεργοποιημένα in vitro με τα κύτταρα PC3 εκχυλίσματα (ικρίωμα) ή έλαβαν εκχύλισμα 5Χ10<6>PC3 κυττάρων γαλακτοποίημένο σε FCA σε ενδοπερίνιακή χορήγηση (Freund), ή έλαβαν ελεύθερα μακροφάγα ενεργοποιημένα με 5Χ10<6>ετερόλογα PC3 κύτταρα (μακροφάγα). Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο πειραμάτων από 5 ζώα σε κάθε περίπτωση ± SEM.
Η Εικόνα 10 δείχνει την καλυπτίκότητα των ικριωμάτων πυριτίου με συγκέντρωση 10<7>λευκών αιμοσφαιρίων/ml. Συνολικά λευκά αιμοσφαίρια απομονώθηκαν από περιφερικό αίμα εθελοντών, τοποθετήθηκαν σε πλάκες καλλιέργειας καί επωάστηκαν για 24 ώρες. Μετά το τέλος της επώασης τα ικριώματα υποβλήθηκαν σε απεικονιστικές διαδικασίες για παρατήρηση σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης. Μεγέθυνση Χ1000.
Η Εικόνα 11 παρουσιάζει τη δράση διαφορετικών συγκεντρώσεων εκχυλισμάτων κυττάρων όγκου στην ενεργοποίηση της πολλαπλασιαστικής ικανότητας ανοσοκυττάρων ανθρώπου. Η πολλαπλασιαστική ικανότητα ελέγχθηκε με πειράματα ενσωμάτωσης τραίωμένης θυμίδίνης (<3>HTdR), όπου 2Χ10<5>λευκά αιμοσφαίρια επωάστηκαν σε τελικό όγκο 200μl σε πλάκες καλλιέργειας 96-θέσεων με διάφορες δόσεις εκχυλίσματος PC3 κυττάρων για 4 ημέρες. Τα αποτελέσματα εκφράζονται ως κρούσεις ανά λεπτό ± SEM.
Η Εικόνα 12 δείχνει τη συγκέντρωση IL-10, TNF-α, καθώς καί την ολική καί ειδική αντί-PC3 IgG στα υπερκείμενα καλλιέργειας ενός συστήματος ανοσοαπόκρι,σης -on-chip που αποτελείταί από ενεργοποιημένα με αντιγόνο ανθρώπιναμακροφάγα - φορτωμένα σε Siικριώματα που επωάστηκαν με αυτόλογα Τ καί Β λεμφοκύτταρα. Ο έλεγχος έγινε με διαδικασίες ELISA. Το αντιγονικό ερέθισμα που χρησιμοποιήθηκε περι,ελάμβανε πλήρη κυτταρικά εκχυλίσματα 5Χ10<4>PC3 κυττάρων . Τα αποτελέσματα εκφράζουν τον μέσο όρο 3 πειραμάτων ± SEM.
Η Εικόνα 13 δείχνει την in vitro καλλιέργεια ανθρώπινων κυττάρων που παρουσιάζουν αντιγόνο του περιφερικού αίματος (μεγάλα προσκολλητικά κύτταρα) που αναπτύσσονται πάνω από εκχυλίσματα δίεγερμένα με Si-scaffold με wth PC3 εκχυλίσματα καί αναγνωρίζονται από λεμφοκύτταρα περιφερικού αίματος (μικρότερα λευκά κύτταρα πάνω από τα προσκολλημένα κύτταρα ) μετά από 7 ημέρες καλλιέργειας όπως εκτιμήθηκε με ανίχνευση ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης. Τα ικριώματα Si υπέστησαν ακτινοβολία με τη χρήση πυκνότητας λέιζερ 0,68 J / cm2 femtosecond.
Βιβλιογραφία
[1] Burgdorf S, Kurts C. Endocytosis mechanisms and the cell biology of antigen presentation. Curr Opin Immunol. 2008:20:89-95.
[2] Tureci O, Vormehr M, Diken M, Kreiter S, Huber C, Sahin U. Targeting the Heterogeneity of Cancer with Individualized Neoepitope Vaccines. Clin Cancer Res.
2016;22(8):1885-96.
[3] Segal NH, Parsons DW, Peggs KS, Velculescu V, Kinzler KW, Vogelstein B, et al. Epitope landscape in breast and colorectal cancer. Cancer Res 2008;68:889-92.
[4] Kreiter S, Vormehr M, van de Roemer N, Diken M, Lower M, Diekmann J, et al.
Mutant MHC class II epitopes drive therapeutic immune responses to cancer. Nature 2015:520:692-6.
[5] Meirow Y, Kanterman J, Baniyash M. Paving the road to tumor development and spreading: Myeloid-Derived Suppressor Cells are ruling the fate. Front Immunol.
2015;6:523.
[6] Zerva, I., Simitzi, C., Siakouli-Galanopoulou, A., Ranella, A., Stratakis, E., Fotakis, C., Athanassakis I. Implantable vaccines: In vitro antigen presentation enables in vivo immune response. Vaccine 2015:33:3142-9.
[7] 7WHO, 23 JULY 2010, 85th YEAR No. 30, 2010; 85:285-292.

Claims (8)

ΕΞΑΤΟΜΙΚΕΥΜΕΝΟ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑ ΚΑΤΑ ΤΟΥ ΚΑΡΚΙΝΟΥ ΑΞΙΩΣΕΙΣ
1) Μέθοδος για την ανάπτυξη εξατομικευμένων εμφυτευμάτων κατά του καρκίνου που περιλαμβάνει τα στάδια: α) προετοιμασία κυτταρικού εκχυλίσματος από τη βιοψία ογκογόνων εστιών με υπερήχους, με επαναλαμβανόμενη φύξη/απόφυξη σε υγρό άζωτο, ή όποια άλλη μεθοδολογία περιγράφεται στη βιβλιογραφία, β) απομόνωση λευκών αιμοσφαιρίων από το περιφερικό αίμα ασθενούς και καθορισμό της αντιγονικότητας του καρκινικού εκχυλίσματος με τεχνικές κυτταρικού πολλαπλασιασμού, ελέγχου παραγωγής ειδικού αντισώματος, ειδικής ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων, ή όποια άλλη τεχνική προτίμησης, γ) απομόνωση και καλλιέργεια των λευκών αιμοσφαιρίων σε ικριώματα για προσκόλληση των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων και απομάκρυνση των μη προσκολλητικών κυττάρων, δ) in vitro παροχή ανοσογόνου δόσης καρκινικού εκχυλίσματος για την επίτευξη της αντιγονοπαρουσίασης.
2) Μέθοδος σύμφωνα με την Αξίωση 1 όπου η βιοψία λαμβάνεται από ασθενείς που έχουν διαγνωστεί με καρκίνο του μαστού, του προστάτη, της μήτρας, των ωοθηκών, του εντέρου, του ήπατος, του πνεύμονα, του παγκρέατος, των κακοηθειών της κεφαλής και του τραχήλου, της λευχαιμίας καθώς και του μελανώματος.
3) Μέθοδος σύμφωνα με την Αξίωση 1 όπου το στερεό υπόστρωμα ενεργοποιείται με αυτόλογα ή ετερόλογα κύτταρα όγκου.
4) Μέθοδος σύμφωνα με την Αξίωση 1 όπου τα ετερόλογα καρκινικά κύτταρα της Αξίωσης 3 προέρχονται από έναν ή περισσότερους ασθενείς με παρόμοιο τύπο καρκίνου.
5) Μέθοδος σύμφωνα με τις Αξιώσεις 1 και 3 όπου τα ικριώματα είναι στερεά μηβιοδιασπούμενα υποστρώματα
6) Τα στερεά μη-βιοδιασπούμενα υποστρώματα που χρησιμοποιούνται σύμφωνα με τις Αξιώσεις 1, 3 και 5 έχουν συνολική επιφάνεια 9-15 τετραγωνικά εκατοστά.
7) Τα υποστρώματα σύμφωνα με την Αξίωση 6 μπορεί να είναι 1, 2, ή 3 ανάλογα με την συνολική επιφάνεια που θα απαιτείται σύμφωνα με την Αξίωση 1.
8) Η μέθοδος σύμφωνα με την Αξιώσεις 1 και 3 μπορεί να επαναλαμβάνεται ανά 3μηνο, 5μηνο, ή όπως άλλως κριθεί απαραίτητο.
GR20190100297A 2019-07-12 2019-07-12 Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου GR1009868B (el)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20190100297A GR1009868B (el) 2019-07-12 2019-07-12 Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20190100297A GR1009868B (el) 2019-07-12 2019-07-12 Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR1009868B true GR1009868B (el) 2020-11-12

Family

ID=71120203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20190100297A GR1009868B (el) 2019-07-12 2019-07-12 Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου

Country Status (1)

Country Link
GR (1) GR1009868B (el)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1010415B (el) * 2021-08-23 2023-02-24 Immune Recognition Ικε, Εξατομικευμενο εμβολιο κατα του sars-cov-2

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GOSSELIN EMILY A.; EPPLER HALEIGH B.; BROMBERG JONATHAN S.; JEWELL CHRISTOPHER M.: "Designing natural and synthetic immune tissues", NATURE MATERIALS, NATURE PUB. GROUP, LONDON, vol. 17, no. 6, 21 May 2018 (2018-05-21), London, pages 484 - 498, XP036511197, ISSN: 1476-1122, DOI: 10.1038/s41563-018-0077-6 *
ZERVA I.; SIMITZI C.; RANELLA A.; STRATAKIS E.; FOTAKIS C.; ATHANASSAKIS I.: "3-Dimensional Laser Structured Scaffolds Improve Macrophage Adherence and Antigen-specific Response", PROCEDIA ENGINEERING, ELSEVIER BV, NL, vol. 59, 5 June 2013 (2013-06-05), NL, pages 211 - 218, XP028562993, ISSN: 1877-7058, DOI: 10.1016/j.proeng.2013.05.113 *
ZERVA IOANNA; SIMITZI CHARA; SIAKOULI-GALANOPOULOU ALEXANDRA; RANELLA ANTHI; STRATAKIS EMMANUEL; FOTAKIS COSTAS; ATHANASSAKIS IREN: "Implantable vaccine development usingin vitroantigen-pulsed macrophages absorbed on laser micro-structured Si scaffolds", VACCINE, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 33, no. 27, 1 January 1900 (1900-01-01), AMSTERDAM, NL, pages 3142 - 3149, XP029228462, ISSN: 0264-410X, DOI: 10.1016/j.vaccine.2015.04.017 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1010415B (el) * 2021-08-23 2023-02-24 Immune Recognition Ικε, Εξατομικευμενο εμβολιο κατα του sars-cov-2

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Frey et al. Induction of abscopal anti-tumor immunity and immunogenic tumor cell death by ionizing irradiation-implications for cancer therapies
RU2727697C2 (ru) Вакцинация с использованием иммуно-изолированных клеток, продуцирующих иммуномодулятор
JP5579586B2 (ja) 腫瘍ワクチン
CN103648524B (zh) 使用树突细胞和由高静水压力杀死的肿瘤细胞对癌症进行主动细胞免疫治疗的手段和方法
CN106456724A (zh) 使用新抗原疫苗的联合疗法
CN107670031A (zh) 利用阳离子脂质刺激免疫应答
WO2014075631A1 (zh) 一种自体肿瘤疫苗的制备方法及其应用
JP2009542714A (ja) GM−CSF及びインターフェロンαを用いて生成され、且つ熱処理され死滅したがん細胞を取り込んだ樹状細胞
JP2006518219A (ja) 電気穿孔法による細胞への抗原の負荷方法
JP2014040429A (ja) 腫瘍ワクチン
JP2010507584A (ja) 細胞外マトリックス癌ワクチンアジュバント
CA2976243A1 (en) Chlamydia-activated b cell platforms and methods thereof
Wang et al. Vaccine nanoparticles derived from mung beans for cancer immunotherapy
US8846059B2 (en) Extracellular matrix adjuvant and methods for prevention and/or inhibition of ovarian tumors and ovarian cancer
ES2660577T3 (es) Células que expresan características y propiedades citolíticas de Th1
GR1009868B (el) Εξατομικευμενο εμφυτευμα κατα του καρκινου
US20040022813A1 (en) Shed antigen vaccine with dendritic cells adjuvant
JP4688254B2 (ja) 腫瘍ワクチン
AU2020231936A1 (en) Immunogenic formulations for treating cancer
CN111518216B (zh) 多肽、含有多肽的组合物及其在肿瘤免疫中的应用
US20060171988A1 (en) Method of treatment using foams as artificial lymph nodes
GR1010415B (el) Εξατομικευμενο εμβολιο κατα του sars-cov-2
US20060062766A1 (en) Remedy for cancer
Rwandamuriye Biomaterial-assisted delivery of immunotherapy: a novel approach to prevent cancer recurrence
EA037056B1 (ru) Ксеногенные вакцины, полученные из здоровых тканей, для преодоления иммунной толерантности в отношении опухолеассоциированных антигенов

Legal Events

Date Code Title Description
PG Patent granted

Effective date: 20201215